8. 열화상 카메라를 이용한 구획 외부에서 얻은 조인트 및 샌드위치패널(판넬)의 온도 변화율 분석
1) 서론
이전 단원에서 수행된 분석은 주로 내부 구획 온도와 샌드위치패널(판넬)의 외부 표면 및 조인트 온도 사이에 관계가 있는지 여부를 결정하는 데 관련이 있었습니다. 이 단원은 샌드위치패널(판넬) 샘플의 노출되지 않은 면에 열화상 카메라가 촬영한 조인트와 샌드위치패널(판넬)의 온도 변화율을 조사하여 이러한 변화율과 화재 구획 온도 사이의 관계가 있는지 여부를 결정합니다. 이 분석의 그래프는 9장 샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도 변화율에 나와있습니다.
2) 95mm 샌드위치패널(판넬) 샘플 수직 방향[그림83, 84]
수직 방향의 샌드위치패널(판넬) 샘플에서는 테스트가 완료된 7분까지 조인트에서 온도 변화율이 거의 식별되지 않으며, 이때 최고 구획 온도는 800℃에 도달했습니다. 이때 두 테스트의 평균 변화율은 분당 5℃였습니다. 가장 뚜렷한 변화는 구획 온도가 700℃를 초과하지만 붕괴 단계에 접근하는 시간인 약 9분에서 18분까지 발생합니다. 이 시간이 지나면 상당한 양의 변동 및 음의 변동이 있지만 화재는 붕괴 단계에 들어갑니다.
샌드위치패널(판넬)에서 온도 변화율을 분석한 결과 이러한 테스트에서 다른 테스트에 비해 매우 불규칙한 것으로 나타났습니다. 가장 큰 양의 변화율은 시험 시간 17분에서 18분 사이에 일어났습니다. 온도 변화율은 750℃를 초과할 때 34℃/분으로 기록되었습니다. 두 테스트에서 구획 온도는 최대값에 도달했고 붕괴 단계에 막 진입했습니다.
그림83 [테스트1- 95mm 수직 방향 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
그림84 [테스트2- 95mm 수직 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
3) 95mm 샌드위치패널(판넬) 샘플 수평 방향[그림85, 86]
수평 방향 샘플에서는 화재 시험 20분 후까지 조인트에서 온도 변화가 거의 없습니다. 이때 구획의 최고 온도인 700℃에 도달했습니다. 가장 큰 상승은 시험 시작 22분에서 35분 사이에 두 샌드위치패널 샘플에서 발생하며, 이때 구획 온도는 감소하고 있지만 여전히 450℃를 초과합니다.
샌드위치패널에서 가장 큰 양의 변화율은 테스트 지속 시간 28분에서 32분 사이에 발생했습니다. 온도 변화율은 두 테스트 모두 평균 3℃/분으로 기록되었습니다. 구획 온도는 이미 이 시간에 최대값에 도달했으며 630℃의 온도로 감소했습니다.
그림85 [테스트3- 95mm 수평 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
그림86 [테스트4- 95mm 수평 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
4) 120mm 샌드위치패널(판넬) 샘플 수직 방향[그림87, 88]
수직 방향 샌드위치패널(판넬) 샘플에서 조인트의 첫 번째 식별 가능한 증가는 20분이며, 이때 구획 온도는 700℃ 이상의 최대 온도에 도달했습니다. 이것은 구획 온도가 545℃로 떨어진 테스트가 시작될 때까지 30분까지 긍정적으로 증가합니다. 가장 큰 음이 온도 감소는 구획 온도가 450℃까지 떨어진 30분에서 40분 사이에 발생합니다.
샌드위치패널(판넬) 온도에서 가장 큰 양의 변화율은 테스트 지속 시간 19분에서 20분 사이에 발생했습니다. 기록된 증가는 두 테스트에서 평균 2℃/분이었습니다. 이때 구획 온도는 최대 729℃에 도달했습니다.
그림87 [테스트5- 120mm 수직 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
그림88 [테스트6- 120mm 수직 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
5) 120mm 샌드위치패널(판넬) 샘플 수평 방향[그림89, 90]
수평 방향의 샌드위치패널(판넬) 샘플의 경우 조인트에서의 첫 번째 식별 가능한 온도 변화가 화재시험 30분에 발생합니다. 이때 구획 온도는 최대 742℃에 도달했습니다. 가장 큰 양의 증가는 30분에서 36분에 발생했으며, 이때 소방 구획은 최대 온도에 도달하여 붕괴 단계에 있습니다.
화재 성장 단계에서 발생하는 샌드위치패널(판넬)에서 가장 큰 양의 증가율은 테스트 기간에 평균 36분에서 39분 사이였습니다. 기록된 온도 증가율은 두 시험 평균 4℃/분이었습니다. 이때 구획 화재는 576℃의 온도가 기록되면선 붕괴 단계에 들어갔습니다.
그림89 [테스트7- 120mm 수평 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
그림90 [테스트8- 120mm 수평 방향 노출되지 않은 표면 샌드위치패널(판넬)과 조인트에서 온도 변화율]
6) 요약
95mm 샌드위치패널(판넬) 샘플 테스트에서 조인트에서 감지할 수 있는 변화율은 수직 방향 샘플에서 7분 후와 수평 방향 샘플에서 14분 후에 발생합니다. 반면 120mm 샌드위치패널(판넬) 샘플에서는 수직 방향 조인트에서 20분, 수평 방향 샘플에서 28분 후에 변화율이 발생했습니다.
모든 테스트에서 실제 관측 가능한 변화는 구획 온도가 최대값이 되었거나 지나쳤지만 여전히 600℃를 초과하는 시기에 발생합니다. 테스트는 관찰 가능한 변화의 초기 비율이 수평 방향 조인트보다 수직 방향 조인트에서 더 쉽게 발생한다는 것을 보여주었습니다. 이것은 수평 방향에서 조인트의 무결성이 더 크기 때문입니다. 따라서 수직 방향 조인트는 높은 구획 온도의 초기 징후를 제공하며, 이는 소방구조대 지침에 반영되어야합니다.
조인트에서 관찰된 가장 중요한 온도 변화율은 높은 구획 온도를 나타내지만 화재의 초기 단계 플래시오버 단계에서 발생합니다. 이것이 명백한 경우 소방구조대의 대응은 방어 소방(즉, 외부 위치에서의 소방)이 될 것입니다.
95mm 샌드위치패널(판넬) 샘플에서 감지할 수 있는 변화율은 수직 방향 샘플의 경우 18분 후, 수평 방향의 경우 28분 후에 샌드위치패널(판넬)에서 발생합니다. 120mm 샌드위치패널(판넬) 샌플에서 변화율은 수직 방향 조인트에서 20분, 수평 방향 조인트에서 24분 후에 발생했습니다.
모든 테스트에서 실질적으로 관찰 가능한 온도 변화율은 구획 온도가 최대값에 도달했거나 최대값에 초과하지만 여전히 500℃를 초과하는 시간에 샌드위치패널(판넬)에서 발생합니다. 샌드위치패널(판넬) 코어의 온도 변화율은 수평 방향보다 수직 방향에서 더 빠르게 발생하며, 이는 조인트의 무결성 상실로 인한 추가 가열 효과에 기인합니다
수직 및 수평 방향 모두에서 샌드위치패널(판넬) 코어의 관측 가능한 온도 변화율은 조인트 온도 변화율보다 늦게 발생합니다. 따라서 이러한 관찰은 소방구조대 지침에 반영되어야합니다.
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